索朗巴珠
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)模型思想,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用意識(shí),從而提高教學(xué)效率。加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)模型思想的研究,在數(shù)學(xué)教學(xué)中也是越來(lái)越受關(guān)注?!澳P退枷搿笔恰读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的十大核心概念之一,同時(shí)在課程內(nèi)容部分明確提出了“學(xué)生要初步形成模型思想”,并指出“模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑?!睌?shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型思想是什么呢?數(shù)學(xué)模型思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的意義和作用體現(xiàn)在哪里呢?如何在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)模型思想呢?下面帶著這些問(wèn)題來(lái)進(jìn)行探討。
一、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型思想
數(shù)學(xué)模型是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言概括地或近似地描述現(xiàn)實(shí)世界事物的特征、數(shù)量關(guān)系和空間形式的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。從廣義角度講,數(shù)學(xué)的概念、定理、規(guī)律、法則、公式、性質(zhì)、數(shù)量關(guān)系式、圖形、圖表、程序等都是數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型思想是一般化的思想方法,數(shù)學(xué)模型的主要表現(xiàn)形式是數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)式、圖形和圖表,因而它與符號(hào)化思想有很多相通之處。
在小學(xué)階段,更多的是引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活或具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,用數(shù)學(xué)符號(hào)表示數(shù)學(xué)問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,利用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際生活中的問(wèn)題,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識(shí)。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)中數(shù)學(xué)模型思想的意義和作用
數(shù)學(xué)模型思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識(shí)。興趣是最好的老師,創(chuàng)設(shè)生活化的數(shù)學(xué)問(wèn)題情境,并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外,通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型思想的認(rèn)識(shí)與理解,可以在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用有關(guān)的知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)。
數(shù)學(xué)模型思想對(duì)落實(shí)其他核心概念的教學(xué)具有支撐作用。模型思想與符號(hào)意識(shí)、數(shù)據(jù)分析觀念、應(yīng)用意識(shí)等核心概念密切相關(guān),滲透模型思想能更好地落實(shí)這些核心概念的教學(xué)。如《新課標(biāo)》指出“在方程、不等式和函數(shù)的各部分內(nèi)容編排中,應(yīng)整體考慮模型思想的體現(xiàn),突出建立模型、求解模型的過(guò)程”,這說(shuō)明模型思想本身就滲透在代數(shù)式、方程等這些突出符號(hào)意識(shí)的課程內(nèi)容之中。
三、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)模型思想的實(shí)現(xiàn)策略
1.創(chuàng)設(shè)生活化數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)與生活息息相關(guān),很多數(shù)學(xué)問(wèn)題都是相通的,如“植樹問(wèn)題”“敲鐘問(wèn)題”“站隊(duì)問(wèn)題”等。為提高同類型數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決效率,人們歸納出了一系列的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、社會(huì)生產(chǎn)等領(lǐng)域。但數(shù)學(xué)模型一般比較抽象,對(duì)學(xué)生的要求比較高。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)盡量貼近學(xué)生的實(shí)際生活,創(chuàng)設(shè)生活化的數(shù)學(xué)模型。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉、感興趣和貼近生活的問(wèn)題情境,構(gòu)建生活化數(shù)學(xué)模型,可在增加學(xué)生認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)乘法分配律的興趣。
2.鼓勵(lì)學(xué)生參與數(shù)學(xué)模型建立的過(guò)程。為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型的理解和掌握,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與到模型構(gòu)建活動(dòng)中,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極的思考,結(jié)合老師的提示抽象出數(shù)學(xué)模型。
小學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)留下充足的時(shí)間讓學(xué)生動(dòng)腦思考并參與到數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建活動(dòng)中。學(xué)生參與數(shù)學(xué)模型的建立,有助于培養(yǎng)自身良好的數(shù)學(xué)模型思想為更深層次的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型目的在于利用模型高效地解決實(shí)際問(wèn)題,否則構(gòu)建數(shù)學(xué)模型就顯得毫無(wú)意義。為此,小學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生掌握構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法,更重要的是鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)以致用。
例:王大爺準(zhǔn)備用長(zhǎng)100米的籬笆設(shè)計(jì)一個(gè)面積最大的養(yǎng)雞場(chǎng),為了能夠使養(yǎng)雞場(chǎng)的面積最大,應(yīng)該圍成什么形狀呢?
分析:養(yǎng)雞場(chǎng)設(shè)計(jì)要盡可能的“面積最大”,學(xué)生在這一問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,不斷激活已經(jīng)掌握的“圓的面積”、“圓的周長(zhǎng)”以及其它平面幾何圖形的知識(shí),結(jié)合已有的生活經(jīng)驗(yàn),積極主動(dòng)地進(jìn)行實(shí)踐探索活動(dòng),并探索出一個(gè)模型:在周長(zhǎng)相等的前提下,長(zhǎng)方形、正方形和圓形中,圓的面積最大。然后運(yùn)用這一模型幫助王大爺設(shè)計(jì)出圓形養(yǎng)雞場(chǎng),使得養(yǎng)雞場(chǎng)的面積最大。
經(jīng)過(guò)這樣理論結(jié)合實(shí)際的訓(xùn)練,使學(xué)生體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,感受到了數(shù)學(xué)模型的有用之處,從而增強(qiáng)利用數(shù)學(xué)模型解決問(wèn)題的意識(shí)。
四、解決問(wèn)題,拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型
用所建立的數(shù)學(xué)模型來(lái)解答生活實(shí)際中的問(wèn)題,讓學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)源于生活又服務(wù)于生活。解決問(wèn)題具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是布置數(shù)學(xué)題作業(yè),如基本題、變式題、拓展題等;二是生活題作業(yè),讓學(xué)生在實(shí)際生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)。
總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)模型思想是可行而且必要的。為此,教師應(yīng)采取靈活多樣的教學(xué)方法創(chuàng)設(shè)生活化數(shù)學(xué)模型,積極鼓勵(lì)學(xué)生參與到數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建活動(dòng)中,并強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用,以培養(yǎng)其構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的習(xí)慣,為學(xué)生后期數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。